电功率竞赛题(精选)
物理电功率题20套(带答案)及解析

物理电功率题20套(带答案)及解析一、电功率选择题1.如图所示,阻值为R的电阻丝,用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上.闭合开关后,在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是()A. B. C. D.【答案】 D【解析】【解答】因为串联电路中电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以两电阻串联时电路中的总电阻最大,两电阻并联时电路中的总电阻最小,因为Q放=W=t,所以在相同的时间内放出的热量最多的是D选项.故选D.【分析】根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小,根据Q放=t得出它们在相同的时间内放出热量的关系.2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,下列说法正确的是()A. 电压表示数变小,灯L变亮B. 电压表示数变小,灯L变暗C. 电压表示数变大,灯L变亮D. 电压表示数变大,灯L变暗【答案】D【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由可知,灯泡两端的电压变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由可知,灯泡的实际功率变小,灯泡L变暗,AC不符合题意;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器R两端的电压变大,即电压表的示数变大,B不符合题意、D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清电路的连接方式及电表的测量对象,结合滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,接入电路中的电阻变化,利用欧姆定律及电功率的计算公式分析即可.3.某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝.下列说法正确的是()A. S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态B. S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态C. S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态D. S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态【答案】A【解析】【解答】解:由电路图可知,当S1、S2闭合时,R1短路,电路中只有R2;当S1闭合、S2断开时,R1, R2串联,S1断开、S2闭合时,整个电路断开,电饭锅不工作;可见,当S1、S2闭合时,电路中电阻最小,当S1闭合、S2断开时,电路中电阻较大,由P= 可知,当S1、S2闭合时,电功率最大,处于加热状态;当S1闭合、S2断开时,电功率较小,处于保温状态.故A正确、BCD错.故选A.【分析】根据P= 可知,在电源电压不变时,电路中电阻越小,电功率越大,即为加热状态,反之为保温状态.据此分析判断.4.甲、乙两只灯泡,其I﹣U关系图象如图所示.现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为2V时,乙灯消耗的功率是()A. 1.2WB. 0.8WC. 2WD. 3W【答案】 A【解析】【解答】解:根据图象可知,当甲灯泡两端电压为2V时,通过甲灯泡的电流为0.4A;因为串联电路处处电流相等,因此通过乙灯泡的电流也为0.4A;根据图象可知,此时乙灯泡两端电压为3V;乙灯泡消耗的功率:P=UI=3V×0.4A=1.2W.故选A.【分析】先根据图象读出甲灯两端电压为2V时通过甲的电流,然后根据串联电路电流规律并结合图象可知此时乙灯泡两端电压,再根据P=UI求出乙消耗的功率.5.2017•黄冈)下列关于电和磁的说法正确的是()A. 金属导体中的电流方向与导体中自由电子定向移动方向相同B. 家庭电路中同时工作的用电器总功率越大,通过电能表的电流越大C. 磁场中某点的磁场方向与该点小磁针静止时南极的指向相同D. 电动机是根据电磁感应原理工作的【答案】B【解析】【解答】解:A、自由电子是负电荷,所以金属导体中的电流方向与自由电子定向移动方向相反,故A错误;B、接入电路的用电器总功率越大,由公式I= 可知通过电能表的电流就越大,故B正确;C、小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向,故C错误;A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故D错误.故选B.【分析】(1)物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向;(2)家庭电路电流大的原因:总功率过大;(3)我们规定小磁针N极所指的方向为该点磁场的方向;(4)带电磁铁的仪器利用的是电流的磁效应原理.6.如图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。
电功率竞赛题(精选)

电功率竞赛题(精选)1. (2008河南初中物理竞赛题)灯L i标有“ 8V、16W”的字样,灯L2标有“ 12V、36W” 的字样,两灯串联后接在电压为U的电路中,要保证两灯不损坏,电压U的最大值为()A . 8VB . 12VC . 1 6VD . 20V【解析】:“8V、16W”的灯L1 额定电流|1=P/U=16/8A=2A,电阻R=U/I=4Q; “ 12V、36W” 的灯L2额定电流|2=P/U =36/12A=3A,电阻R=U/I=4Q;两灯串联后接在电压为U的电路中,要保证两灯不损坏,电流最大值为2A,允许加的电压U的最大值为U=2A X (4Q+4 Q)=16V,选项C正确。
【答案】:C【名师点评】可由用电器的铭牌得到用电器额定电压和额定功率,根据P=UI确定用电器额定电流,再由额定电压和额定电流确定纯电阻用电器的工作电阻。
2. (多选)如图所示,电源电压恒为24V,小灯泡的规格为“ 6V 3W”,滑动变阻器R的最大阻值为60Q,定值电阻R2的阻值为12Q。
电压表使用的量程为0〜15V,电流表使用的量程为0〜0.6A。
要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,灯泡正常工作(设灯丝电阻不变)。
下列说法正确的是:A .滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是24Q〜60 QB .滑动变阻器的滑片在移动的过程中,电压表与电流表示数变化量的绝对值的比值始终为24 QC .定值电阻R消耗电功率的最大值为4.32WD .电路总功率的变化范围是9W〜12W厂 - 一瓢由欧姻定律得,灯池的电阻%二』二邑■= 12盘:当滑动变阻器接入电給最小时,电路中电渝应为时,由欧姆定律可得;U爭4厂则凤匸 一12n-12O=24Q :U倩电阻R-消耗电功率的摄大值为P-"jR-=初・弘)* 12於姗 w 盅 ■£* E 电路购总功率为P=UI^=24V5< 0. 5A=12Wj当电區表示数STI.. = 15V 时,此时灯泡及电阴屯上电SU-=U-U J = 24Y-1BV=?V;电路肿总功晖为F' =UI.= 24VX (j. 3?5A=91/i 电路总功率的变化范围是列〜12聲L1 15 则此时滑动变齟器的接入电阻尺」=-^=^^-=40fl ?即滑动变阻器允许接入的电阻范围为24qum 由串联电路的总电压等于备处的分电压之和可知.滑动癸阻器两端的电压対IL 二U-U.-U =7-1(恥十R ? I £ L £ ■ 所以电崖表与电涼表示歎变此量的绝对值的比値为R.+-R =2-4 0. 故选BD.3. (2010上海初中物理竞赛题)将某灯泡接到电压不变01计则电路中电湍不能超i±0. 5A;解;由功率公武可得*灯泡的颔定电济1则此时电略中的电湍匸=—2-N r *9卩KQ-12Q二D ・ 375A的电源两端,灯泡的电功率为 40瓦。
电功率竞赛题

1、有两个电阻,R1=4R2,将这两个电阻串联时,电阻两端的电压之比U1:U2= ,在相同时间内电流通过电阻做的功之比W1:W2= ;当这两个电阻并联时,电阻中通过的电流之比I1:I2= ;在相同时间内电流通过电阻做的功之比W,1:W,2= 。
2、蓄能电站是电网为合理用电、提高电力的经济效益而设计的,它的工作原理是深夜把过剩的电能通过水泵把下水库的水抽到高处的上水库内,白天则通过闸门放水发电,以补充电能不足。
某省天荒坪抽水蓄能电站是我国已投产容量最大、水头(落差)最高的纯抽水蓄能电站工程,其上水库可蓄水885万m3,放水时上下水库平均水头(落差)为570m,假设晚上上水库全部蓄水,白天全部放完,发电的效率为75%,求:(1)每天可发电多少度(kW·h)?(2)工程全部建成后每年可为国家发电多少度?(3)知道了蓄能电站的工作原理,要使电站全年正常发电,你认为电站选址必须满足的两个重要自然条件是什么?(奥赛解题大全P298)3、如图所示为接在家庭电路里的单相电度表,其额定电压为 V,若安装时此表示数为零,则从安装电表后到现在为止,用电器已消耗了 J 电能,电度表转盘已转了圈。
(奥赛解题大全P299)4、将正常工作的"220V 25W"的白炽灯L1和"36V 25W"的白炽灯L2相比较(设两灯丝长度相同),下述正确的是()(奥赛解题大全P300)A:L1灯丝细,但比L2亮 B:L1灯丝粗,但比L2亮 C:L1灯丝细,两灯一样亮 D:L1灯丝粗,两灯一样亮5、一只家用电能表标有"1500r/kW·h"的字样,如果让一台录音机工作,测得电能表转盘旋转一周的时间恰好为100s,则这台录音机的功率为()(奥赛解题大全P303) A:15W B:24W C:41.7W D:66.7W6、如图所示,当滑动变阻器的滑片向右渐渐移动时,电灯L1和L2的亮度变化是()(奥赛解题大全P303)A:L1变亮,L2变暗 B:L1变暗,L2变亮C:L1和L2都变亮 D:L1和L2都变暗7、某电热饮水器上有甲、乙两根电热丝,将甲单独接在电源上,10min可将饮水器中的水加热至沸腾;将乙单独接在同一电源上,使初温和质量都相同的水加热至沸腾,需时间15min,设不考虑电阻丝阻值随温度的变化及热量损失,电源电压不变,问将这两根电热丝串联后接到同一电源上使用,使初温和质量相同的水加热至沸腾,需多长时间?若将这两根电热丝并联后接到同一电源上使用,又需多长时间?(奥赛解题大全P304)8、一个实验用的电动机跟电流表串联后接在6V直流稳压电源上,闭合开关后电动机并没有转动,这时电流表的读数为5A,检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了,排除故障后,让电动机带动轻负载转动,这时电流表的读数为1A,由此可以求出电动机做机械功的功率为多少W?(奥赛解题大全P305)9、从商店买来一个电热毯,使用中有时感到温度太高,现想用一个开关和一个电阻把它改为两档,使电热毯单位时间的发热量,或为原来的数值,或为原来的一半,厂家说明书上只写着额定电压为220V,没有其他电器指标,请你设计一个方案,完成这项改装,要求:(1)画出电路图;(2)导出所用电阻大小的计算式;(3)指明安装时必须注意的问题。
【物理】九年级物理电功率题20套(带答案)及解析精选全文

可编辑修改精选全文完整版【物理】九年级物理电功率题20套(带答案)及解析一、电功率选择题1.下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1.2kW•h的是()A. 空调B. 电冰箱C. 电视机D. 台灯【答案】A【解析】【解答】此用电器的功率为P= =1.2kW,四个选项中,电冰箱的功率约120W,电视机的功率约120W,台灯的功率约40W,故额定功率接近1.2kW的用电器是空调机.故答案为:A.【分析】根据功率的公式计算出此用电器的功率,再与选项中各用电器大约的功率比较,得出正确选项 .2.即将告别母校的你,认为校园生活中的物理量最符合实际的是()A. 运动会比赛中100m冠军的成绩约为8sB. 教室电脑的功率约为1200WC. 教室门高约为200cmD. 上课时教室内的温度一般在45°C左右【答案】C【解析】【解答】解:A、男子百米世界纪录略小于10s,学校运动会比赛中100m冠军的成绩约为12s,故A不符合实际;B、教室电脑的功率约为200W,故B不符合实际;C、中学生的身高在160cm左右,教室门高于中学生身高,约为2m=200cm,故C符合实际;D、夏天,室外温度可能超过35℃,教室内温度要低于35℃,不可能达到45℃.故D不符合实际.故选C.【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个.3.如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4A.则()A. 电路消耗的最小功率为2.5WB. 滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4WC. 滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2WD. 滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡所做的功为10J【答案】B【解析】【解答】解:滑片P在最左端时,电路中只有灯泡,灯泡正常发光,由I=得,灯泡正常发光时的电阻:R L==20Ω;滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路消耗的功率最小,假设灯泡电阻不随温度的变化,则P最小==2.5W;而实际上灯泡不正常工作时的电阻小于正常工作时的电阻,所以,电路消耗的最小功率不是2.5W;A不符合题意;(2)滑片P在中点时,电流表示数为0.4A,根据I=可得,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=IR滑=0.4A× ×20Ω=4V,因串联电路电压规律可得此时灯泡两端的电压:U L′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V,灯泡的实际功率:P L=U L′I=6V×0.4A=2.4W;B符合题意,C不符合题意;滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡做的功:W L =UI L t=10V×0.5A×2×60s=600J,D不符合题意。
电功率测试题及答案

电功率测试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电功率的单位是()。
A. 瓦特B. 焦耳C. 伏特D. 安培答案:A2. 电功率的计算公式是()。
A. P = UIB. P = I^2RC. P = U^2/RD. P = U/I答案:A3. 电功率的单位瓦特是以哪位科学家的名字命名的?()A. 牛顿B. 欧姆C. 法拉第D. 瓦特答案:D4. 一个电阻为10欧姆的电阻器,通过它的电流为2安培,那么它的电功率是多少瓦特?()A. 20B. 40C. 10D. 5答案:B5. 以下哪个选项不是电功率的计算公式?()A. P = UIB. P = I^2RC. P = U^2/RD. P = U + I答案:D6. 电功率的单位还有()。
A. 千瓦B. 牛顿C. 焦耳D. 伏特答案:A7. 一个电热器的功率为1000瓦特,它在1小时内消耗的电能是多少焦耳?()A. 3600000B. 1000C. 1000000D. 10000答案:A8. 电功率与电压和电流的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 正比和反比答案:A9. 电功率的计算公式P = I^2R中的R代表()。
A. 电压B. 电流C. 电阻D. 电能答案:C10. 电功率的计算公式P = U^2/R中的U代表()。
A. 电压B. 电流C. 电阻D. 电能答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 电功率的国际单位是______。
答案:瓦特2. 电功率的计算公式P = UI中,U代表______。
答案:电压3. 电功率的计算公式P = I^2R中,I代表______。
答案:电流4. 电功率的计算公式P = U^2/R中,R代表______。
答案:电阻5. 电功率的单位千瓦等于______瓦特。
答案:10006. 电功率的单位焦耳/秒等于______瓦特。
答案:17. 电功率的单位牛顿·米/秒等于______瓦特。
9年级-06-电功率(解析版)--全国初中物理竞赛试题精编

A .定值电阻R 0的阻值为5ΩB .图丙上P 1的大小为14.4WC .滑动变阻器最大阻值30ΩD .图乙上经过a 点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为2.4W【答案】C【详解】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻0R 串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
A .当滑片位于A 端时,滑动变阻器接入电路中电阻为零,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流为1.2AI =大定值电阻的阻值为012V =10Ω1.2AU R I ==大故A 错误;B .当滑动变阻器接入电路中的电阻为R 时,电路中电流为U U I R R R ==+总此时滑动变阻器消耗的电功率为()()22222200004R U U R U R P I R R R R R R R R RR ⎛⎫==== ⎪++-+⎝⎭当A.向左移动7cm B.向左移动【答案】C【详解】假设,滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度关系为电路中的电功率和电压的由①②两式联立可得把l=9cm,P=1.50W带入③式可得滑动变阻器R的电功率变为2.94W联立④⑤两式可得A.向左移动7cm,此时的l为带入⑥式可得不符合题意,故A不符合题意;B.向左移动6cm,此时的l为A.灯泡L的额定电压为3V B.定值电阻R1的阻值为C.R1的最大功率为1.35W D.该电路的最大与最小功率之比为【答案】C【详解】A.闭合开关S、S2、S3,断开S1,小灯泡与滑动变阻器串联,图乙中上面图像为此时电流表与电压表示数的关系。
电路电流最大为0.3A,此时滑动变阻器两端电压为电压为4.5V。
因为在保证电路安全的前提下最大范围移动滑动变阻器,错误;BC.闭合开关S、S1断开S2、S3,分析电路可知R1与R2串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器滑片左侧电阻的电压,根据欧姆定律可知,将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端,总电阻不变,因此电流不变,电压表示数变化,因此图乙中下面图像为此时电流表与电压表示数的关系;有图像可知,当A .3VU =B .I 1=0.45A C .140ΩR =【答案】BA.R1=10Ω【答案】B【详解】只闭合开关S测串联电路中电流,电压表电压表V2的示数将滑片移至中点,电压表R3的功率只闭合开关S1、S2,电路中只有闭合S1、S2和S3,将滑片移至最右端,分析电路图可知,A.电源电压为B.当甲、乙都是电压表,C.电路的总功率之比D.当甲、乙都是电流表,【答案】ACA.灯泡正常发光时的电压为3VB.灯泡额定功率为1.8WC.滑动变阻器最大阻值为40ΩD.滑片在a点时,通电10s,定值电阻R产生的热量为【答案】BCD【详解】由电路图可知,灯泡L与定值电阻R、滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器和R两端的电压之和,电流表测电路中的电流。
物理电功率题20套(带答案)

有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算.
5.关于家里的用电器,下列数据最符合实际的是( )
A. 白炽灯的正常工作电流约为 0.1A
B. 遥控器的干电池电压约为 220V
C. 空调制冷时的功率约为 10W
D. 电扇正常工作 1h 耗电约为 1KW•h
【答案】A
【解析】【解答】解:A、白炽灯的额定功率为 40W,正常工作电流约为 I= = ≈0.18A,0.1A 相差不大,故 A 符合实际; B、遥控器的干电池电压约为 1.5V,故 B 不符合 实际; C、空调制冷时的功率约为 1000W,故 C 不符合实际; D、电扇的额定功率为 100W,正常工作 1h 耗电约为 W=Pt=0.1KW×1h=0.11KW•h,故 D 不 符合实际. 故选 A. 【分析】做这种题目,要对一些常见的物理量要有一定的估测能力,根据生活常识和必要 的计算去判断题目的对错.
为:U 总=UL+U 变=4V+0.5A× ×20Ω=9V,故 A 错误;
B.“4V 0.5W”灯泡电阻为:
;原来灯泡的电阻
;
当闭合 S 和 S2 , 断开 S1 , 滑片移到中点时,变阻器的阻值不变,而灯泡电阻变大,那么
它两端的电压肯定大于 4V,因此它不能正常发光,故 B 错误;
C.当闭合 S 和 S2 , 断开 S1 , 根据乙图可知,当灯泡的功率为 0.8W 时,灯泡的电压为
A. 电源电压为 5V B. 闭合 S 和 S2,断开 S1,滑片移到中点时,用一个“4V0.5W 的灯泡 L’替换 L,则将正常发光 C. 闭合 S 和 S2,断开 S1,当小灯泡的功率为 0.8W 时,滑动变阻器的阻值是 17.5Ω D. 闭合 S 和 S1,断开 S2,为保证电路安全,电阻 R2 的最大功率为 8.1W 【答案】 C 【解析】【解答】A.根据乙图可知,小灯泡的额定电压为 4V 时电流为 0.5A,那么电源电压
九年级科学电功和电功率竞赛

R2
220V
R2 ( 2 1)R1
R2装在充分散热的 盒中,并注意绝缘
有一只小灯泡,当它与40欧的电阻串联 后接在6V的电源上,恰好能正常发光, 这里小灯泡的功率为0.2W,那么小灯泡 的规格是怎样的。(额定电压,额定功 率)
“4V 0.2W”or”2V 0.2W”
如图所示的电路中,M为一直流电动机, 它的电阻r=1.5欧,跟电动机串联的电阻 R=8.5欧,电路两端的电压U=41V保持恒 定。当电动机正常运转时,电压表的示数 UM=24V,求(1)电源供给电路的电功 率多大?(2)电动机正常运转时发热消 耗的电功率(3)单位时间转变为机械能 的电功率。 V
U
商店有一种电加热器“热得快”,上面标 有“220V 300W”,说明书中介绍,把它 插入三杯150克的150C的凉水中,4分钟就 可使水沸腾,求此种“热得快”在4分钟 内放出的热量,此种“热得快”效率多高? 为烧开这杯水消耗多少电能?
75% 0、02kwh
从商店买来一个电热毯,使用中有时感到 温度矿太高,现想用一个开关和一个电阻 把它改为两档,使电热毯单位时间发出的 热量,或为原来的数值,或为原来的一半, 厂家说明书上只写着额定电压为220V,没 有其他电器指标,请你设计一个方案,完 成这项改装,要求 (1)画出电路图(2) 导出所用电阻大小的计算式(3)指明安 装时必须注意的问题。
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证明:在串、并联电路中,电能通过电 路做的总功都等于电流通过各导体所做 的功之和。
如图所示的电路中,若将变阻器滑片P向 右移,各灯的功率将如何变化? L1
L2
L3 L4 P1不变,P2,P3减小,P4增大
如图为某种保温电饭煲的电路图,R1与 R2为电热丝,S为温控开关,电源电压保 持不变,问: (1)S闭合时,电饭煲是处于加热状态呢? 还是处于保温状态?为什么? 加热状态 (2)若R1:R2=15:1,加热时电饭煲的 功率为480W,则它保温时的功率是多大? R1 S R2 30W
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电功率竞赛题(精选)1.(2008河南初中物理竞赛题)灯L1标有“8V、16W”的字样,灯L2标有“12V、36W”的字样,两灯串联后接在电压为U的电路中,要保证两灯不损坏,电压U的最大值为( ) A.8V B.12V C.1 6V D.20V【解析】:“8V、16W”的灯L1额定电流I1=P/U=16/8A=2A,电阻R=U/I=4Ω;“12V、36W”的灯L2额定电流I2=P/U =36/12A=3A,电阻R=U/I=4Ω;两灯串联后接在电压为U的电路中,要保证两灯不损坏,电流最大值为2A,允许加的电压U的最大值为U=2A×(4Ω+4Ω)=16V, 选项C正确。
【答案】:C【名师点评】可由用电器的铭牌得到用电器额定电压和额定功率,根据P=UI确定用电器额定电流,再由额定电压和额定电流确定纯电阻用电器的工作电阻。
2.(多选)如图所示,电源电压恒为24V,小灯泡的规格为“6V 3W”,滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω,定值电阻R2的阻值为12Ω。
电压表使用的量程为0~15V,电流表使用的量程为0~0.6A。
要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,灯泡正常工作(设灯丝电阻不变)。
下列说法正确的是:A.滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是24Ω~60ΩB.滑动变阻器的滑片在移动的过程中,电压表与电流表示数变化量的绝对值的比值始终为24ΩC.定值电阻R2消耗电功率的最大值为4.32WD.电路总功率的变化范围是9W~12W将某灯泡接到电压不变R2R1LS3.(2010上海初中物理竞赛题)的电源两端,灯泡的电功率为40瓦。
如果将灯泡和某电阻R串联后再接到上述电源的两端,电阻的电功率为3.6瓦,不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化,且灯泡的电阻小于R,则此时灯泡的电功率为 ( ) A.14.4瓦。
B.32.4瓦。
C.0.4瓦。
D.0.9瓦。
3.【答案】C4. (2008上海初中物理竞赛复赛)如图所示,电源电压U=8V保持不变,小灯泡上标有“6V,4W”字样,电阻R2=30Ω。
闭合电键后,若滑动变阻器R1的滑动片P在离b端1/4处时,小灯泡的实际功率为1W 。
为了使电键闭合后,滑动片左右移动时,灯泡两端电压不超过额定电压,变阻器R 1的阻值(有电流部分)的变化范围是( ) A.0Ω~40Ω B.3.4Ω~40Ω C.7.5Ω~30Ω D.10Ω~30Ω答案:B 解析:灯泡电阻R D =U 2/P =9Ω,额定电流I=P/U=4/6=2/3A.。
要使灯泡两端电压不超过额定电压6V ,并联部分电压不小于2V ,电阻不小于3Ω。
当滑动片左移动时电阻减小,由R 2R 1/(R 2+R 1)=3解得R 1=3.4Ω。
当滑动片右移动时电阻增大,移动到b 点时电阻最大。
设滑动变阻器R 1的总电阻为R ,若滑动变阻器R 1的滑动片P 在离b 端1/4处时,变阻器R 1有电流部分的阻值为3R/4,小灯泡的实际功率为1W ,说明小灯泡的实际电压为3V ,实际电流为1/3A ,并联部分电压为5V ,并联部分电阻为5V ÷1/3A=15Ω。
由4/34/322R R R R +⋅)=15解得R =40Ω。
所以变阻器R 1的阻值(有电流部分)的变化范围是3.4Ω~40Ω。
6.. (2010上海初中物理竞赛题)如图24-13所示,额定电压为110伏的A 、B 两盏电灯,额定功率分别为100瓦和25瓦。
把它们接到220伏的电路上,欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少,正确的电路是5.(2011上海第25界初中物理竞赛)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为4伏;当滑片置于滑动变阻器的b端时,电压表的示数变化了2伏,此后15秒内定值电阻R1产生的热量为60焦。
下列结果正确的是()A.电源电压为10伏B.R1的阻值为18欧C.滑动变阻器R的最大阻值为9欧D.R1先后两次消耗的电功率之比4:3解析:设电源电压为U,滑动变阻器R的最大阻值为R,闭合电键S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电路总电阻为R1+R/2,电流I=U/( R1+R/2),电压表的示数为IR/2=4伏;当滑片置于滑动变阻器的b端时,电路总电阻为R1+R,电流I’=U/(R1+R),电压表的示数增大2伏,为I’R=6伏;此后15秒内定值电阻R1产生的热量为I’2R1t=60焦。
联立解得R1=R,U=12V,定值电阻R1两端电压为12V-6V=6V,根据15秒内定值电阻R1产生的热量为60焦可得R1的阻值为9欧,滑动变阻器R的最大阻值为9欧,选项AB错误C正确;I/I’=4/3,R1先后两次消耗的电功率之比16:9,选项D错误。
【答案】C二.填空题1.(2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题)图l8是测定小灯泡额定功率的实物连接图,其中电源是三节新的干电池,灯泡的额定电压是3.8V,其灯丝电阻约为l0Ω,滑动变阻器上标有“l0ΩlA”的字样。
(1)请你用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连好,使它成为完整的实验电路。
(2)小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,但闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想: A.可能是灯丝断了B.可能是电流表断路C.可能是小灯泡短路D.可能是滑动变阻器断路猜想电流表示数/A 电压表示数/V如果A成立如果D成立请你借助图中的电流表和电压表验证小刚的猜想,将电流表、电压表的示数填人上表。
(3)假如电压表0—15V量程已损坏,小刚仍想测出小灯泡的额定功率,请你将小刚设计的电路图画在右边的方框内。
(4)按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器,使电压表示数达到V时,小灯泡就正常发光.此时电流表示数如图l9所示,则小灯泡的额定功率是W。
23.答案:(1)如图所示。
(2)A成立0 4.5D成立0 0(3)电路如图所示。
(4)0.7 1.14解析:按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器,使电压表示数达到4.5V-3.8V=0.7V时,小灯泡就正常发光.此时电流表示数如图l9所示,为0.30A,则小灯泡的额定功率是P=UI=3.8V×0.30A=1.14W。
2. (首届全国中学生数理化学科能力竞赛)如图所示是某电热器的工作原理图, R 1、R 2是发热电阻,虚线框为电热器的金属外壳.它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求.其中旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的左边缘依次有4个金属触点,右边缘是一金属板,可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通.如旋到图中位置S 时,金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通.若电源电压为220 V ,则由图可知:(1)图中P 、Q 两个接头中,_______与零线相连;正常情况下,零线和地线之间的电压为_______V . (2)为安全起见,需在电路中安装一总开关,该开关最好应安装在图中A 、B 、C 、D 、E 中的_________点处.(3)如果 R 1=R 2=48.4 Ω,则电热器在旋钮开关旋到位置T 时的电功率为 _________W ;当旋钮开关旋到位置M 时,通电1 min 产生的热量是_________J. 答案:(1) P 0 (2)C (3)1000 3×104 解析:正常情况下,供电线路的零线与大地接通,所以零线和地线之间的电压为0V 。
电路中安装的总开关必须能够切断火线,所以安装在C 点。
. 如果 R 1=R 2=48.4 Ω,则电热器在旋钮开关旋到位置T 时,电热器电路中只有电阻R 2,电功率为P=22U R=1000W 。
当旋钮开关旋到位置M 时,电热器电路中电阻R 1与R 2串联,电功率为P=212+U R R=500W 。
通电1 min 产生的热量是Q=Pt=500×60J=3×104J 。
三.综合运用题1.(2009全国初中应用物理知识竞赛复赛题)小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。
额定电压 220V 电机功率 180W 额定频50加热功800W12 34 PQ A D C B E R R 金属板S T M率 Hz 率 加干豆量 75g 加 水 量1200mL 制作豆浆的程序大致如下:(水温为20℃)工作程序 加热→ 打浆→ 煮浆→ 防溢延煮→ 断电报警 工作时间与状态 电热器开始加热,8min 后,水温达到打浆设定温度。
电机带动刀片高速打浆,打浆共4次,每次打15s ,间隔15s 。
电热器继续加热,直至豆浆第一次沸腾,耗时2min 。
电热器间断加热,(每加热l min ,停20s)使豆浆反复煮沸,充分煮熟。
共6min40s 结束。
机器发出声光报警,提示豆浆已做好 小兰在用该豆浆机制作豆浆之前关闭了她家所有的用电器开关,然后在豆浆机开始制作豆浆的同时,开始记录她家电能表(如图3所示)的转盘转过的圈数,当豆浆机发出声光报警时为止,数得电能表的转盘转过了74圈。
请回答: (1).煮好一锅这样的豆浆需要消耗多少电能? (2).根据第1问的计算结果,计算制作一锅这样豆浆的过程中她家电能表的转盘应转过多少圈? (3).第(2)问中计算的结果与小兰实际记录的圈数相符吗?如不相符,请说出你对产生这一偏差的猜想。
1.解析:(1).煮好一锅这样的豆浆需要消耗电能: W=W 1+W 2=P 1t 1+P 2t 2 = 800×(8×60+2×60+400×606020+)J +180×4×15 J =730800J 。
(2).电能表应当转过的圈数:n=67308003603.610⨯⨯圈=73圈 (3).不相符。
猜想:①某些电器在关闭开关后,仍处于待机状态,消耗电能;②家庭电路电压偏低,豆浆机实际功率偏小;③在制作豆浆过程中,豆浆机向环境散热;④电能表存在误差;⑤小兰记录存在误差;⑥导线发热消耗电能。